物理题解的典型思维方法.ppt

物理题解的典型思维方法,第一节 用整体法解题，培养学生的统摄思维能力,一、从对象的整体出发分析问题,【例1】倾角为 ，质量为M的斜面体置于粗糙的水平地面上，斜面上放有一质量为m的物体A现有一平行于斜面向上大小为F的力作用于A上，使物体A沿斜面向上做加速度为a的匀加速直线运动，如图所示如果斜面相对于地面仍然静止，试求地面对斜面体所施支持力N和摩擦力 的大小例2】如图所示，用两根等长的绝缘细线各悬挂质量分别为 和 的小球，悬点为O，可绕水平轴转动，两小球带同种电荷当小球由于静电力作用张开某一角度静止时，A球悬线与竖直线夹角为 ，B球悬线与竖直线夹角为 如果 ，求两小球质量之比 例3】如图所示的装置中，竖直向上放置的横截面积为S的气缸内，有两个质量分别为 和 的圆柱形光滑活塞，封闭着两部分理想气体A与B若外界大气压强为 ，试求气体A的压强 二、从过程的整体出发解决问题,【例4】如图所示，水平地面上有两个物体A和B，其质量分别为 和 ，A、B与地面的动摩擦因素分别为 、 ，且 两物体之间用细线相连接，在水平恒力F的作用下以加速度 从静止开始运动。

经时间 后，A、B间的细线突然被剪断，再经时间 ，A物体刚好静止，试问：此时B物体的速度多大？（题给条件F、 、 的值未知）,【例5】一个质量为m、带电量为-q的小物体，可在水平轨道OX轴上运动，O端有一与轨道垂直的固定的墙轨道处于匀强电场中，场强大小为E，方向沿OX轴正向，如图所示小物体以初速 从距O点为 处沿OX轨道运动，运动时受到大小不变的摩擦力 作用，且 设小物体与墙碰撞时不损失机械能，且电量保持不变，试求它在停止运动前所通过的总路程S例6】A、B两木块靠在一起，它们与水平面间的动摩擦因素均为0.25，B的质量为0.2kg，有一子弹在穿过A的过程中，A和B一直没有分离，子弹穿过B的时间为t=0.01s，穿出B后，A和B都继续向前，当A刚停止时，B和A相距S=1m，且B的速度 子弹在两木块中受到阻力为 ，取 试求： （1） 的大小 （2）在子弹进入B到穿出B的过程中，B前进的距离 例6】如图所示，固定在桌上的气缸被活塞Q封闭了一定质量的理想气体，不计伸长的细绳绕过定滑轮，一端拴质量不计的活塞，另一端拴一质量为m的物体。

最初系统静止，外部大气压为 ，被封闭的气体体积为 ，活塞截面积为 现用手托着物体缓慢上举，上举的高度为 （绳子已经弯曲），经足够时间后无初速释放当物体下降至最低点时（未接触桌面），活塞在气缸中比最初位置上升了 不计滑轮质量和一切摩擦，上述过程在等温下进行试问：物体在下降过程中，气体对活塞做了多少功？,三、优化隔离法与整体法的综合运用,【例7】一个圆筒形气缸静置于地面上，如图所示，气缸质量为M，活塞（连同手柄）的质量为m，气缸内部的横截面积为S，大气压强为 ，平衡时气缸容积为V现用手握住手柄缓慢上提，设气缸足够长，在整个上提过程中缸内气体温度保持不变，且不计缸内气体质量及活塞与气缸之间的摩擦试求气缸被刚提离地面时活塞上升的距离例7】一个质量为1kg的物体在光滑水平面上受几个大小均为1N的水平作用力而处于静止状态，先撤去一个向正东方向的力，历时为1s；然后撤去一个向正西方向的力，又历时1s；最后撤去一个向正北方向的力，再历时3s，试求这一物体最终的位置和整个过程位移的大小北）,（南）,（西）,（东）,【例8】如图所示，小车质量M=4kg，车内壁ABC为一半径R=2.5m的半圆，车左侧紧靠墙壁。

质量m=1kg的小滑块，从距车壁A点正上方高度为R的D点，由静止沿车壁滑下不计一切摩擦，取 试求滑块经过车右端点C时相对于地面的速度大小是多少？,,第二节 用等效法解题，培养学生的转化思 维能力,一、作用等效思维：从不同事物或同类事物的不同形式在物理过程中的作用效果完全相同出发，化繁为简，化难为易，来分析和处理物理问题的方法 可分为两类：一是矢量中的作用等效，如力的“合成”与“分解”，电场的“叠加”；二是标量的作用等效，如“等效电阻”、“等效电路”、“等效电源”等例1】如图所示，20N、30N、40N的三个力作用于物体上的同一点，它们之间的夹角均为120°.求合力的大小和方向例2】如图所示，半径为R圆弧形导体，其弧长为圆周的5/6，现沿 方向通以恒定电流 若匀强磁场方向垂直该圆弧形导体平面向里，试求该通电导体此时所受安培力的大小例2】把电阻值为2R和R的两条粗细均匀的电阻丝焊接成直径分别为2d和d的两个同心圆环，水平固定在绝缘桌面上，在大小两环之间的区域穿过一个竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场一长度为2d、电阻值为R的粗细均匀的端点为MN的金属棒放在圆环上，与两圆环始终保持良好接触，如图所示。

当金属棒以恒定的速度v向右运动并经过环心O 时，试求： （1）通过MN的电流大小和方向； （2）棒与小圆环接触点F、E之间的电压； （3）大小圆环消耗的电功率之比例3】如图所示，电路由8个不同的电阻组成，已知 ，其余电阻阻值未知，通过测量得到A、B间的总电阻为4 现将 换成6 的电阻，试问：A、B间的总电阻将为多大？,A,B,二、过程等效思维：从同一事物的不同形式的物理过程出发，化繁为简、化难为易，来研究和分析处理物理问题的方法例1】如图所示，一物体以一定的初速度沿水平面由A点滑到B点，摩擦力做功为 ；若该物体从M点沿两个斜面滑到N点，摩擦力所做总功为 ，已知物体与各接触面的动摩擦因素均相同，则（ ）,A、,=,>,<,B、,C、,D、无法确定,【例2】如图所示，竖直放置的平行金属板之间的均匀电场的场强为E一个质量为m、电量为q的带正电小球，由长为 的绝缘细线悬挂将小球拉至水平位置A无初速释放如果小球运动到悬点正下方B点时，悬线突然断掉，其后小球又恰好通过B点正下方的C点试求：B、C两点间的距离是多少？,,,,,,,,,,,,,,,,,,,【例3】如图所示，一台回旋加速器的两个D形电极半径均为R，两电极间距为d，交变加速电压为U。

为了将质量为m，电量为q的正粒子从静止加速到最大能量 ，试求所需的时间是多少？,【例3】用容积为 的活塞式抽气机从容积为 容器中抽气，抽气机抽气2次，试问容器内剩余气体的压强变为多大？,三、模型等效思维,【例1】如图所示，在条形磁铁N极附近悬挂一个矩形线框，磁铁与矩形线框处在同一平面内，当线框通以图示方向的电流时，试问线框将如何运动？,A、从上往下看线框逆时针转动，同时靠近磁铁,B、从上往下看线框逆时针转动，同时离开磁铁,D、从上往下看线框顺时针转动，同时离开磁铁,C、从上往下看线框顺时针转动，同时靠近磁铁,【例2】如图所示，摆线长为 的单摆悬在匚形支架上，支架固定在小车上现将小车沿倾角为 的斜面以加速度 向上做匀加速运动，求此时单摆的摆动周期例3】跳绳时一种健身运动设运动员的质量是50kg，他一分钟跳绳180次假定在每次跳跃中，脚与地面的接触时间占跳跃一次所需时间的2/5，试求该运动员跳绳时克服重力做功的平均功率 ）,四、测量等效思维,【例1】实验室有一架不准的天平和两盒准确的砝码，如何利用这些仪器粗测某物体的质量，要求方法尽量简单。

测量等效思维,指对物体或物质的某些物理量和特性的测量，通过“等量替换”、“组合替代”的方法进行等效测量例2】在图中所示电路中， 电压表 的读数均为35V当两表位置对调后， 表的读数为30V， 表的读数为40V，则 两表的内阻分别为（ ）第三节 用图像法解题，培养学生的形象思 维能力,1、掌握函数图像的必要知识,（1）看图像的坐标轴弄清横、纵轴所标物理量的符号、单位和标度，明确所研究的是那两个物理量之间的关系2）看图像的特征初步掌握图像反映的物理过程和两个相关量的变化趋势，从而把反映物理内容的图像与熟悉的数学图像进行类比3）看图像截距明确图像与纵、横轴交点的坐标所反映的物理过程中的某些特定状态下物理量的含义截距常常反映某一个物理量的临界值4）看图像的斜率懂得图像的斜率是两物理量增量的比值，该比值不仅反映了一个物理量随另一个物理量变化的快慢，而且还能够给出一些坐标轴反映不出来的隐含物理量的大小和方向图线上两点所连割线的斜率和图线上某点切线的斜率的物理意义是不相同的，前者一般反映平均值，后者一般反映瞬时值。

5）看图像的面积知道有些物理图线与该图线在横轴上的投影以及过该图线两端做出平行于纵轴的直线间所围面积，或是过图像上某点做出的分别平行于纵、横轴的直线与纵、横轴之间所围的面积，往往能够表示另一物理量的大小，有的还能表示物理量的方向6）看图像的交点重视图像交点的物理意义、隐含条件以及两个相关量的变化区间注意图像中交点的三种情况，即图像与坐标轴的交点，往往表示物理状态；同一图像中两条图线的交点，往往隐含着解决问题的重要条件；图线的延长线与坐标轴的交点，或图线与辅助线的交点，往往也反映了特定状态下的物理意义一、物理图像的识别、描绘和变换,【例1】将物体竖直向上抛出后，能正确表示其速率 随时间 变化关系的图像是下图中的（ ）,【例2】一闭合线圈固定在匀强磁场中，磁感应强度B的方向垂直于纸面向里，线圈中的箭头方向为电流i的正方向，如图所示已知线圈中感应电流i随时间变化的图线如图所示，则磁感应强度B随时间t变化的图线可能是图（c）中的哪一个？,（a）,（b）,【例3】两辆完全相同的汽车甲和乙，沿水平路一前一后匀速行驶，速度均为 若前车甲突然以恒定加速度刹车，在它停止时乙车以甲车刹车时的加速度开始杀车。

已知甲车在刹车过程中所行驶距离为S，若要保证两车在上述情况中不相撞，则两车在行驶时应该保持的距离至少为多少？,二、物理图像的分析和计算,【例4】水平推力 和 分别作用于水平面上等质量的a、b两物体上，作用一段时间后撤去外力，物体将继续运动一段时间后停下两物体的v-t图线如图所示，且图中线段AB//CD，则（）,,,,,,,A、 的冲量大于 的冲量 B、 的冲量小于 的冲量 C、两物体所受摩擦力大小相等 D、两物体所受摩擦力大小不相等三、用图像法解决实际问题,【例5】一列客车以 速度前进，司机发现前面同一直道上一列车正以速度 匀速前进（ ），客车与货车相距 客车立即紧急刹车，使客车以加速度 做匀减速运动，而货车仍保持原来的速度前进试问客车的加速度符合什么条件两车才不会相撞？,【例6】如图所示，在光滑水平面上静置一质量M=500g的木板，木板上表面右端放一质量m=200g的物块，物块与木板间的动摩擦因素 在木板左侧有一质量为 的木块以速度 正碰木板左端（碰撞时间极短），碰后一起沿水平面共同运动经过一段时间，物块m相对于木板向左滑动0.25m后与木板一起共同运动，试求 的大小。

g取 第四节 用假设法解题，培养学生的想像思 维能力,一、条件假设法,条件假设法指所给出的某些物理问题中没有我们熟悉的研究对象或物理模型，或虽有明确对象和模型，但提供的物理现象与所学过的知识又出现脱节，以致给解答问题带来了很大困难，于是我们必须通过假设对研究对象进行转换、变形、补充，并用适当的假设方法把物理现象朝比较熟悉的相似、相近、相关、相反的方面改造，为问题的解答创造条件。